特許 6231969 電圧均等化装置及び電圧均等化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6231969

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】電圧均等化装置及び電圧均等化方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20171106BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/02 H

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-215507(P2014-215507)

(22)【出願日】2014年10月22日

(65)【公開番号】特開2016-82849(P2016-82849A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢部 弘男

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２１０１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２５７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２３７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５３９５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列接続された複数の電池セルのうちいずれか一の前記電池セルの電荷を、他の一の前記電池セルへ転送する処理を繰り返して前記複数の電池セルの電圧均等化を行わせる電圧均等化装置であって、
前記電池セルの容量よりも小さな容量を有する第１のコンデンサと、
前記第１のコンデンサに並列接続可能とされ、前記第１のコンデンサの容量よりも大きな容量を有する第２のコンデンサと、
転送元の前記電池セルの電荷を前記第２のコンデンサを介して転送先の前記電池セルに転送するのに先立って、前記第２のコンデンサの蓄電電圧が前記転送元の前記電池セルの電圧となるまで、前記転送元の前記電池セルの電荷を前記第１のコンデンサを介して前記第２のコンデンサに転送する処理を繰り返させる切替制御部と、
を備えた電圧均等化装置。

【請求項2】

前記切替制御部は、前記複数の電池セルのうちいずれか一つの電池セル、前記第１のコンデンサあるいは前記第２のコンデンサのうち、いずれか二つを選択的に同時接続可能な複数のスイッチを備えた接続切替部と、
前記接続切替部を制御する制御部と、
を備えた請求項１記載の電圧均等化装置。

【請求項3】

前記接続切替部は、前記複数の電池セルを第１の電池ブロックとし、当該第１の電池ブロックの高電位側に他の電圧均等化装置の電圧均等化対象の複数の電池セルにより構成された第２の電池ブロックが接続された場合に、前記第２の電池ブロックを構成する電池セルのうち、最も低電位側の電池セルも選択可能とされている、
請求項２記載の電圧均等化装置。

【請求項4】

前記電池セルの電圧を測定可能な電圧測定部を備え、
前記第１のコンデンサは、前記複数の電池セルのそれぞれの電圧を測定する際に、各電池セルの電荷が転送されて、前記電圧測定部による各電池セルの電圧測定に用いられる、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電圧均等化装置。

【請求項5】

直列接続された複数の電池セルのうちいずれか一の前記電池セルの電荷を、他の一の前記電池セルへ転送する処理を繰り返して前記複数の電池セルの電圧均等化を行わせる電圧均等化装置で実行される電圧均等化方法であって、
前記電圧均等化装置は、前記電池セルの容量よりも小さな容量を有する第１のコンデンサと、前記第１のコンデンサに並列接続可能とされ、前記第１のコンデンサの容量よりも大きな容量を有する第２のコンデンサと、を備え、
前記第２のコンデンサの蓄電電圧が転送元の前記電池セルの電圧となるまで、前記転送元の前記電池セルの電荷を前記第１のコンデンサを介して前記第２のコンデンサに転送する処理を繰り返す過程と、
転送先の前記電池セルの電圧が転送元の前記電池セルの電圧となるまで、前記転送元の前記電池セルの電荷を、前記第２のコンデンサを介して前記転送先の前記電池セルに転送する処理を繰り返す過程と、
を備えた電圧均等化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電圧均等化装置及び電圧均等化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）及び電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）には、電源としてリチウムイオン二次電池が搭載されているが、１個のリチウムイオン二次電池の出力電圧は、例えば、３．６Ｖであるため、駆動用モータに必要な電圧を得るためには、数十個を直列接続して組電池として用いる必要がある。

【0003】

ところで、初期状態においては、組電池を構成している二次電池の電圧特性が揃えられているが、使用中の充放電の繰り返しにより各セルの充電状態（電圧）が異なるような状態となる。
この場合には、充電時には過充電を避けるため、最も電圧が高くなった二次電池に合わせて充電を止める必要があるため、他の二次電池は、いまだ充電可能であるにもかかわらず、充電が停止される。

【0004】

また、放電時においても過放電を避けるために、最も電圧が低くなった二次電池に合わせて放電を止める必要があるため、他の二次電池は、いまだ放電可能であるにもかかわらず、放電が停止される。
これらの結果、実効的に利用可能な蓄電電力が減少してしまうという不具合が生じる。

【0005】

このため、従来の組電池においては、キャパシタを設けるとともに、組電池を構成する二次電池とキャパシタとの間にスイッチ群を設け、このスイッチ群を制御することで、より電圧の高い二次電池の電荷をキャパシタを介して電圧の低い他の二次電池に転送する操作を繰り返すことで電圧の均等化を行う電圧均等化装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−０５０２６９号公報

【特許文献2】特開平１０−２２５００５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、均等化の開始時には、キャパシタには電荷が蓄えられていない状態であり、このような状態でスイッチ群を制御してキャパシタを二次電池に接続して充電電流を流すと大きな突入電流が生じることとなる。
これに対応するためには、スイッチ群を構成しているスイッチや配線の電流容量を大きくする必要があり、装置が大型化してしまうという虞があった。

【0008】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化を図ることが可能な電圧均等化装置及び電圧均等化方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態の電圧均等化装置は、直列接続された複数の電池セルのうちいずれか一の電池セルの電荷を、他の一の電池セルへ転送する処理を繰り返して複数の電池セルの電圧均等化を行わせる電圧均等化装置であって、電池セルの容量よりも小さな容量を有する第１のコンデンサと、第１のコンデンサに並列接続可能とされ、第１のコンデンサの容量よりも大きな容量を有する第２のコンデンサと、転送元の電池セルの電荷を第２のコンデンサを介して転送先の電池セルに転送するのに先立って、第２のコンデンサの蓄電電圧が転送元の電池セルの電圧となるまで、転送元の電池セルの電荷を第１のコンデンサを介して第２のコンデンサに転送する処理を繰り返させる切替制御部と、を備えている。

【0010】

この場合において、切替制御部は、複数の電池セルのうちいずれか一つの電池セル、第１のコンデンサあるいは第２のコンデンサのうち、いずれか二つを選択的に同時接続可能な複数のスイッチを備えた接続切替部と、接続切替部を制御する制御部と、を備えるようにしてもよい。

【0011】

また、接続切替部は、複数の電池セルを第１の電池ブロックとし、当該第１の電池ブロックの高電位側に他の電圧均等化装置の電圧均等化対象の複数の電池セルにより構成された第２の電池ブロックが接続された場合に、第２の電池ブロックを構成する電池セルのうち、最も低電位側の電池セルも選択可能とされている、ようにしてもよい。

【0012】

また、電池セルの電圧を測定可能な電圧測定部を備え、第１のコンデンサは、複数の電池セルのそれぞれの電圧を測定する際に、各電池セルの電荷が転送されて、電圧測定部による各電池セルの電圧測定に用いられる、ようにしてもよい。

【0013】

また、実施形態の電圧均等化方法は、直列接続された複数の電池セルのうちいずれか一の電池セルの電荷を、他の一の前記電池セルへ転送する処理を繰り返して前記複数の電池セルの電圧均等化を行わせる電圧均等化装置で実行される電圧均等化方法であって、電圧均等化装置は、電池セルの容量よりも小さな容量を有する第１のコンデンサと、第１のコンデンサに並列接続可能とされ、第１のコンデンサの容量よりも大きな容量を有する第２のコンデンサと、を備え、第２のコンデンサの蓄電電圧が転送元の電池セルの電圧となるまで、転送元の電池セルの電荷を第１のコンデンサを介して第２のコンデンサに転送する処理を繰り返す過程と、転送先の電池セルの電圧が転送元の電池セルの電圧となるまで、転送元の電池セルの電荷を、第２のコンデンサを介して転送先の電池セルに転送する処理を繰り返す過程と、を備える。

【発明の効果】

【0014】

実施形態の電圧均等化装置及び電圧均等化方法によれば、電圧均等化装置ひいては電池システムの小型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１実施形態の電池システムの概要構成ブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態の組電池システムの概要構成図である。

【図3】図３は、実施形態のセル電圧検知／バランス回路の処理フローチャートである。

【図4】図４は、セル電圧測定処理の処理フローチャートである。

【図5】図５は、セルバランス処理の処理フローチャートである。

【図6】図６は、第２実施形態の電池システムの概要構成ブロック図である。

【図7】図７は、第２実施形態の組電池システムの概要構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に図面を参照して実施形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の電池システムの概要構成ブロック図である。
電池システム１０は、充電器等の外部装置１１から高電位側端子ＴＨ及び低電位側端子ＴＬを介して電力の供給を受けて充電がなされるとともに、負荷等の外部装置１１に蓄えた電力を高電位側端子ＴＨ及び低電位側端子ＴＬを介して供給する組電池システム１２と、を備えている。

【0017】

組電池システム１２は、複数の電池セルを備えた電池ブロック２１と、電池ブロック２１を構成している電池セルの電圧を検知し、電池セルの蓄電容量（蓄電残量）の偏りを解消するセルバランス処理を行うセル電圧検知／バランス回路２２と、セル電圧検知／バランス回路２２に外付けされ、電池ブロック２１を構成している電池セルの容量よりも小さな容量を有し、電池セルの電圧検出に用いるコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１よりも大容量のコンデンサＣ２と、を備えている。

【0018】

ここで、コンデンサＣ１において、電池ブロック２１を構成している電池セルの容量よりも小さな容量とは、空の状態のコンデンサＣ１を、電池ブロック２１を構成している満充電状態の電池セルに接続したとしても、接続配線に突入電流と呼ばれる大電流が流れ込むことがない程度の容量をいい、適宜設定される。

【0019】

上記構成において、セル電圧／バランス回路２２、後述の接続切替部３１、後述のコントローラ３９、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２は、電圧均等化装置を構成している。

【0020】

図２は、第１実施形態の組電池システムの概要構成図である。
組電池システム１２の電池ブロック２１は、例えば、図２に示すように、低電位側端子ＴＬと高電位側端子ＴＨとの間に、低電位側から高電位側に向かって電池セルＣＬ１〜ＣＬ５が直列に接続されている。

【0021】

低電位側端子ＴＬと電池セルＣＬ１の負極端子との接続点は、セル電圧検知／バランス回路２２のＶＳＳ端子ＴＶＳＳを介して接地されている。
電池セルＣＬ１の正極端子と電池セルＣＬ２の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路２２の第１入力端子ＶＩＮ１に接続されている。
電池セルＣＬ２の正極端子と電池セルＣＬ３の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路２２の第２入力端子ＶＩＮ２に接続されている。

【0022】

電池セルＣＬ３の正極端子と電池セルＣＬ４の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路２２の第３入力端子ＶＩＮ３に接続されている。
電池セルＣＬ４の正極端子と電池セルＣＬ５の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路２２の第４入力端子ＶＩＮ４に接続されている。
電池セルＣＬ５の正極端子と高電位側端子ＴＨとの接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路２２の第５入力端子ＶＩＮ５に接続されている。さらに電池セルＣＬ５の正極端子と高電位側端子ＴＨとの接続点は、電流制限抵抗Ｒと並列な配線を介してセル電圧検知／バランス回路２２の電源端子ＶＣＣに接続されている。

【0023】

セル電圧検知／バランス回路２２は、大別すると、電圧測定対象、充電対象あるいは放電対象の電池セルを選択的に切り替えて接続する接続切替部３１と、電池ブロック２１の温度に応じた信号を出力する温度センサ３２と、温度センサ３２の出力信号に基づいて電池ブロック２１の温度を検知する温度検知回路３３と、供給された電源ＶＣＣの電圧を昇圧して各部に出力する昇圧回路３４と、電源電圧ＶＣＣを安定化して安定化電源ＶＤＤとして各部に出力するＶＤＤレギュレータ３５と、コンデンサＣ１の蓄電電圧に相当する電圧を出力するバッファアンプ３６と、電源電圧ＶＣＣから内部基準電圧を生成して出力する内部基準電圧源３７と、内部基準電圧源３７の出力した内部基準電圧に基づいてバッファアンプ３６の出力電圧のアナログ／ディジタル変換を行って電圧データとして出力するＡＤコンバータ３８と、ＡＤコンバータ３８の出力に基づいて接続切替部３１の制御を含むセル電圧検知／バランス回路２２全体の制御を行うコントローラ３９と、外部との間で通信を行う第１通信インタフェース４０及び第２通信インタフェース４１と、を備えている。
上記構成において、バッファアンプ３６、内部基準電圧源３７及びＡＤコンバータ３８は、電圧測定部を構成している。

【0024】

上記構成において、接続切替部３１は、第１高電位側スイッチＳＨ１〜第５高電位側スイッチＳＨ５、第１低電位側スイッチＳＬ１〜第４低電位側スイッチＳＬ４、接地スイッチＳＬ０、電流制限抵抗Ｒ１、電圧検出スイッチＳＡＤ及びセルバランススイッチＳＣＢを備えている。

【0025】

また、コンデンサＣ１は、コンデンサ接続端子ＨＣＰとコンデンサ接続端子ＨＣＮとの間に接続されている。
同様にコンデンサＣ２は、コンデンサ接続端子ＨＣＮとコンデンサ接続端子ＢＣとの間に接続され、結果としてコンデンサＣ１と、コンデンサＣ２とは、並列に接続されている。
さらにコントローラ３９は、接続切替部３１を制御する制御部として機能し、ロジック回路として構成されている。

【0026】

次に実施形態の動作について説明する。
図３は、実施形態のセル電圧検知／バランス回路の処理フローチャートである。
初期状態において、第１高電位側スイッチＳＨ１〜第５高電位側スイッチＳＨ５、第１低電位側スイッチＳＬ１〜第５低電位側スイッチＳＬ５、接地スイッチＳＬ０、電圧検出スイッチＳＡＤ及びセルバランススイッチＳＣＢは、全て開状態（オフ状態）にあるものとする。

【0027】

また、コンデンサＣ１及びコンデンサＣ２は、非蓄電状態（電荷＝０の状態）にあるものとする。
まず、セル電圧検知／バランス回路２２のコントローラ３９は、セル電圧測定処理を行う（ステップＳ１１）。

【0028】

図４は、セル電圧測定処理の処理フローチャートである。
まず、コントローラ３９は、電圧測定対象の電池セルＣＬ１〜ＣＬ５のいずれかを特定するためのパラメータｎ＝１とする（ステップＳ２１）。
次にコントローラ３９は、低電位側から第ｎ番目、すなわち、第１番目の電池セルＣＬ１を、図４中で小容量コンデンサと表記するコンデンサＣ１に接続する（ステップＳ２２）。
具体的には、コントローラ３９は、第１高電位側スイッチＳＨ１及び接地スイッチＳＬ０を閉状態（オン状態）とする。

【0029】

続いて、コントローラ３９は、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ１により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ２３）。
ステップＳ２３の判別において、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ１により充電されるのに十分なセトリング時間が経過していない場合には（ステップＳ２３；Ｎｏ）、待機状態となる。

【0030】

ステップＳ２３の判別において、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ１により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、電池セルＣＬ１からコンデンサＣ１を切り離す（ステップＳ２４）。
具体的には、コントローラ３９は、第１高電位側スイッチＳＨ１及び接地スイッチＳＬ０を開状態（オフ状態）とする。

【0031】

続いて、コントローラ３９は、コンデンサＣ１をバッファアンプ３６に接続し、電池セルＣＬ１の電圧に相当する電圧を測定する（ステップＳ２５）。
具体的には、コントローラ３９は、電圧検出スイッチＳＡＤ及び接地スイッチＳＬ０を閉状態（オン状態）とする。これにより、バッファアンプ３６の非反転入力端子の電圧は、コンデンサＣ１の蓄電電圧、すなわち、電池セルＣＬ１の電圧と等しくなる。このとき、バッファアンプ３６の入力抵抗は高く設定されているので、誤差を生じることなく、入力電圧に相当する出力電圧がＡＤコンバータ３８に出力される。これにより、ＡＤコンバータ３８は、内部基準電圧源３７の出力した内部基準電圧に基づいて電池セルＣＬ１の電圧のアナログ／ディジタル変換を行いディジタル電圧データ（電圧測定データ）としてコントローラ３９に出力する。

【0032】

これによりコントローラ３９は、ディジタル電圧データを図示しない内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２６）。
続いてコントローラ３９は、パラメータｎに１を加算し（ステップＳ２７）、パラメータｎの値が、電池セル数を超えているか否かを判別する（ステップＳ２８）。

【0033】

この場合においては、パラメータｎ＝２であり、電池セル数＝５を超えていないので（ステップＳ２８；Ｎｏ）、コントローラ３９は、電圧検出スイッチＳＡＤ及び接地スイッチＳＬ０を開状態（オフ状態）とし、処理を再びステップＳ２２に移行する。
すなわち、コントローラ３９は、第２番目の電池セルＣＬ２を、第２高電位側スイッチＳＨ２及び接地スイッチＳＬ０を閉状態（オン状態）としてコンデンサＣ１に接続する（ステップＳ２２）。

【0034】

ところで、この場合においては、コンデンサＣ１は、電池セルＣＬ１の電圧に相当する電圧となっている。しかしながら、電池セルＣＬ２の容量は、コンデンサＣ１の容量と比較して、十分に大きいので（電池セルＣＬ２の容量＞＞コンデンサＣ１の容量）、もし仮に電池セルＣＬ２の電圧が電池セルＣＬ１の電圧よりも低い場合でも、電池セルＣＬ２の電圧測定におけるコンデンサＣ１による充電電力の影響を無視可能な程度となっている（以下、同様）。

【0035】

そして、コントローラ３９は、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ２３）、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、第２高電位側スイッチＳＨ２及び接地スイッチＳＬ０を開状態（オフ状態）として、電池セルＣＬ２からコンデンサＣ１を切り離す（ステップＳ２４）。

【0036】

続いて、コントローラ３９は、電圧検出スイッチＳＡＤ及び接地スイッチＳＬ０を閉状態（オン状態）としてコンデンサＣ１をバッファアンプ３６に接続し、電池セルＣＬ１の電圧に相当する電圧を測定し（ステップＳ２５）、ディジタル電圧データを図示しない内蔵メモリに記憶する（ステップＳ２６）。

【0037】

続いてコントローラ３９は、パラメータｎに１を加算し（ステップＳ２７）、パラメータｎの値が、電池セル数（本実施形態では、５個）を超えているか否かを判別し（ステップＳ２８）、電池セル数＝５を超えていないので（ステップＳ２８；Ｎｏ）、コントローラ３９は、電圧検出スイッチＳＡＤ及び接地スイッチＳＬ０を開状態（オフ状態）とし、処理を再びステップＳ２２に移行する。

【0038】

以下、同様にして、第３高電位側スイッチＳＨ３、接地スイッチＳＬ０及び電圧検出スイッチＳＡＤを順次制御して、第３番目の電池セルである電池セルＣＬ３の電圧を測定し、ディジタル電圧データを記憶し、第４高電位側スイッチＳＨ４、接地スイッチＳＬ０及び電圧検出スイッチＳＡＤを順次制御して、第４番目の電池セルである電池セルＣＬ４の電圧を測定し、ディジタル電圧データを記憶し、第５高電位側スイッチＳＨ５、接地スイッチＳＬ０及び電圧検出スイッチＳＡＤを順次制御して、第５番目の電池セルである電池セルＣＬ５の電圧を測定し、ディジタル電圧データを記憶する（ステップＳ２６）。

【0039】

続いてコントローラ３９は、パラメータｎに１を加算し（ステップＳ２７）、パラメータｎの値が、電池セル数を超えているか否かを判別する（ステップＳ２８）。
この場合においては、パラメータｎ＝６となっており、電池セル数＝５を超えているので（ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、電圧検出スイッチＳＡＤ及び接地スイッチＳＬ０を開状態（オフ状態）としてセル電圧測定処理を終了し、セルバランス処理が完了したか否かを判別する（ステップＳ１２）。
この場合には、未だセルバランス処理が完了していないため（ステップＳ１２；Ｎｏ）、コントローラ３９は、処理をセルバランス処理（ステップＳ１３）に移行する。

【0040】

図５は、セルバランス処理の処理フローチャートである。
ここで、図５に示すセルバランス処理は、電圧均等化方法に相当している。
まず、コントローラ３９は、記憶したディジタル電圧データに基づいて、全電池セルＣＬ１〜ＣＬ５のうち、最も電圧が高い電池セルを電荷転送元電池セルとし、最も電圧が低い電池セルを電荷転送先電池セルとする（ステップＳ３１）。

【0041】

以下の説明においては、最も電圧が高い電池セルが電池セルＣＬ２であり、最も電圧が低い電池セルが電池セルＣＬ４であったものとする。
したがって、電池セルＣＬ２が電荷転送元電池セルであり、電池セルＣＬ４が電荷転送先電池セルであったものとする。

【0042】

まず、コントローラ３９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２を小容量コンデンサであるコンデンサＣ１に接続する（ステップＳ３２）。
具体的には、第２高電位側スイッチＳＨ２及び接地スイッチＳＬ０を閉状態（オン状態）としてコンデンサＣ１に接続する。
続いて、コントローラ３９は、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ３３）。

【0043】

ステップＳ３３の判別において、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過していない場合には（ステップＳ３３；Ｎｏ）、待機状態となる。
ステップＳ３３の判別において、コンデンサＣ１が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、電池セルＣＬ２からコンデンサＣ１を切り離す（ステップＳ３４）。

【0044】

続いてコントローラ３９は、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２と小容量コンデンサであるコンデンサＣ１とを接続する（ステップＳ３５）。これによりコンデンサＣ２は、突入電流を抑制した初期充電が行われることとなる。
次にコントローラ３９は、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２をバッファアンプ３６に接続し電圧測定を行う（ステップＳ３６）。
具体的には、コントローラ３９は、電圧検出スイッチＳＡＤ及び接地スイッチＳＬ０を閉状態（オン状態）としてコンデンサＣ２をバッファアンプ３６に接続し、コンデンサＣ２の電圧を測定する。

【0045】

続いてコントローラ３９は、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２のコンデンサＣ１による充電が完了したか否か、すなわち、コンデンサＣ２の電圧が、セル電圧測定処理Ｓ１１で測定した電池セルＣＬ２の電圧に等しくなっているか否かを判別する（ステップＳ３７）。すなわち、コンデンサＣ２の初期充電が完了したか否かを判別することとなる。
ステップＳ３７の判別において、未だ大容量コンデンサであるコンデンサＣ２のコンデンサＣ１による充電（初期充電）が完了していない場合には（ステップＳ３７；Ｎｏ）、コントローラ３９は、処理を再びステップＳ３２に移行し、充電（初期充電）を継続する。

【0046】

ステップＳ３７の判別において、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２のコンデンサＣ１による充電（初期充電）が完了した場合には（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４を大容量コンデンサであるコンデンサＣ２に接続する（ステップＳ３８）。

【0047】

具体的には、コントローラ３９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、第３低電位側スイッチＳＬ３、第４高電位側スイッチＳＨ４及びセルバランススイッチＳＣＢを閉状態（オン状態）とする。これにより、コンデンサＣ２の電荷は、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４に転送され、電池セルＣＬ４とコンデンサＣ２の容量差及び電圧差に応じて電池セルＣＬ４の電圧が上昇する。

【0048】

続いてコントローラ３９は、電池セルＣＬ４がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ３９）。
ステップＳ３９の判別において、電池セルＣＬ４がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過していない場合には（ステップＳ３９；Ｎｏ）、コントローラ３９は、待機状態となる。

【0049】

ステップＳ３９の判別において、電池セルＣＬ４がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ３９；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧測定を行う（ステップＳ４０）。

【0050】

具体的には、図４のステップＳ２２〜ステップＳ２５の処理を電池セルＣＬ２及び電池セルＣＬ４のそれぞれについて行う。
続いて、コントローラ３９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４に対応するディジタル電圧データを測定結果として図示しない内蔵メモリにそれぞれ記憶する（ステップＳ４１）。

【0051】

続いてコントローラ３９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧と、を比較し、電圧差が既定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。
ステップＳ４２の判別において、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧との電圧差が既定値を超えている場合には（ステップＳ４２；Ｎｏ）、電荷の転送が完了していないので、コントローラ３９は、
コンデンサＣ２を電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２に接続する（ステップＳ４３）。

【0052】

具体的には、コントローラ３９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、第１低電位側スイッチＳＬ１、第２高電位側スイッチＳＨ２及びセルバランススイッチＳＣＢを閉状態（オン状態）とする。
したがって、これ以降は、コンデンサＣ２の充電は、コンデンサＣ１を介することなく、電池セルＣＬ２により直接充電がなされる。この場合において、コンデンサＣ２の初期電圧は、電池セルＣＬ４の電圧と同じとなっているため、コンデンサＣ２が空の初期状態とは異なり、突入電流が発生する虞はない。

【0053】

続いてコントローラ３９は、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２が電荷転送元セルである電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ４４）。
ステップＳ４４の判別において、コンデンサＣ２が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過していない場合には（ステップＳ４４；Ｎｏ）、コントローラ３９は、待機状態となる。

【0054】

ステップＳ４４の判別において、コンデンサＣ２が電池セルＣＬ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、再び大容量コンデンサであるコンデンサＣ２により電荷転送先セルである電池セルＣＬ４を充電するために、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４を大容量コンデンサであるコンデンサＣ２に接続する（ステップＳ３８）。

【0055】

これにより、再びコンデンサＣ２の電荷は、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４に転送され、電池セルＣＬ４とコンデンサＣ２の容量差及び電圧差に応じて電池セルＣＬ４の電圧が上昇する。

【0056】

続いてコントローラ３９は、電池セルＣＬ４がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ３９）。
ステップＳ３９の判別において、電池セルＣＬ４がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過していない場合には（ステップＳ３９；Ｎｏ）、コントローラ３９は、待機状態となる。

【0057】

ステップＳ３９の判別において、電池セルＣＬ４がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ３９；Ｙｅｓ）、コントローラ３９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧測定を行う（ステップＳ４０）。

【0058】

続いて、コントローラ３９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４に対応するディジタル電圧データを測定結果として図示しない内蔵メモリにそれぞれ記憶する（ステップＳ４１）。

【0059】

次にコントローラ３９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧と、を比較し、電圧差が既定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。
ステップＳ４２の判別において、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧との電圧差が既定値を超えている場合には、再び処理をステップＳ４３に移行し、以下、同様の処理（ステップＳ４３、ステップＳ４４、ステップＳ３８〜ステップＳ４２）を繰り返すこととなる。

【0060】

一方、ステップＳ４２の判別において、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４の電圧との電圧差が既定値以下である場合には（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ４との間でのセルバランス処理は完了したので、処理を再びステップＳ１１に移行する。

【0061】

そして、以下同様の処理（ステップＳ１１〜ステップＳ１３）を繰り返し、全ての電池セルＣＬ１〜ＣＬ５の電圧差が、規定値以下となるセルバランス処理終了条件を満たすと（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、処理を終了する。

【0062】

以上の説明のように、第１実施形態によれば、初期状態であるコンデンサＣ２が空の状態においては、コンデンサＣ１を介して電荷転送元電池セルによる充電（初期充電）を行い、一旦コンデンサＣ２が充電された後は、電荷転送元電池セルによりコンデンサＣ２に直接充電がなされるように構成しているので、突入電流が発生することがないため、第１高電位側スイッチＳＨ１〜第５高電位側スイッチＳＨ５、第１低電位側スイッチＳＬ１〜第５低電位側スイッチＳＬ５、接地スイッチＳＬ０、電圧検出スイッチＳＡＤ及びセルバランススイッチＳＣＢ等や、配線として電流容量の大きなものを用いる必要がなく、セル電圧検知／バランス回路２２の小型化、ひいては、組電池システム１２全体の小型化を図ることが可能となる。
さらに大容量のコンデンサＣ２の初期充電を行うためのコンデンサと、電池セルの電圧測定に用いるコンデンサと、を小容量のコンデンサＣ１で兼用しているため、装置の小型化が図れるとともに、セルバランス処理の処理時間を短縮することができる。

【0063】

［２］第２実施形態
上記第１実施形態においては、一つの電池ブロック２１を有する電池システム１０について説明したが、より高い電圧が必要とされる場合には、複数の電池ブロックを直列に接続して電池システムを構築することが考えられる。

【0064】

この場合には、使用するスイッチの耐電圧の関係から電池ブロック毎にセルバランス処理を行うこととなる。
しかし、単純にこのような構成を採った場合には、電池ブロック間では、電圧バランスが図れなくなり、電池システム全体の電圧バランスを取るためには、高い電圧値を有するブロックについて、放電を行えるように別途、パッシブなブロックバランス回路を設ける必要が生じ、装置コストの増大を招くとともに、省エネルギーの観点からも望ましくない。

【0065】

そこで、本第２実施形態は、電池ブロック間でもセルバランスをアクティブに行うことが可能な実施形態である。
図６は、第２実施形態の電池システムの概要構成ブロック図である。
電池システム５０は、充電器等の外部装置１１から高電位側端子ＴＨ及び低電位側端子ＴＬを介して電力の供給を受けて充電がなされるとともに、負荷等の外部装置１１に蓄えた電力を高電位側端子ＴＨ及び低電位側端子ＴＬを介して供給する組電池システム５５を備えている。

【0066】

組電池システム５５は、複数の電池セルを備えた複数の電池ブロック５１−１、５１−２と、電池ブロック５１−１、５１−２を構成している電池セルの電圧を検知し、電池セルの蓄電容量（蓄電残量）の偏りを解消するセルバランス処理を行う複数のセル電圧検知／バランス回路５２−１、５２−２と、複数のセル電圧検知／バランス回路５２−１、５２−２のそれぞれに外付けされ、各電池ブロック５１−１、５１−２を構成している電池セルの容量と比較して、比較的小容量で電池セルの電圧検出に用いるコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１より大容量のコンデンサＣ２と、を備えている。

【0067】

ここで、第１の電池ブロックである電池ブロック５１−１と第２の電池ブロックである電池ブロック５１−２とは、直列に接続されている。
上記構成において、セル電圧検知／バランス回路５２−１、接続切替部６１、コントローラ６９、セル電圧検知／バランス回路５２−１に接続された第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２は、電圧均等化装置を構成している。

【0068】

また、セル電圧検知／バランス回路５２−２、接続切替部８１、コントローラ８９、セル電圧検知／バランス回路５２−１に接続された第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２は、高電位側の他の電圧均等化装置を構成している。

【0069】

図７は、第２実施形態の組電池システムの概要構成図である。
組電池システム５５の電池ブロック５１−１は、例えば、図７に示すように、低電位側端子ＴＬと高電位側端子ＴＨとの間に、低電位側から高電位側に向かって電池セルＣＬ１〜ＣＬ５が直列に接続されている。

【0070】

低電位側端子ＴＬと電池セルＣＬ１の負極端子との接続点は、セル電圧検知／バランス回路５２−１のＶＳＳ端子ＶＳＳａを介して接地されている。
電池セルＣＬ１の正極端子と電池セルＣＬ２の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−１の第１入力端子ＶＩＮ１ａに接続されている。

【0071】

電池セルＣＬ２の正極端子と電池セルＣＬ３の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−１の第２入力端子ＶＩＮ２ａに接続されている。
電池セルＣＬ３の正極端子と電池セルＣＬ４の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−１の第３入力端子ＶＩＮ３ａに接続されている。

【0072】

電池セルＣＬ４の正極端子と電池セルＣＬ５の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−１の第４入力端子ＶＩＮ４ａに接続されている。

【0073】

電池セルＣＬ５の正極端子と電池セルＣＬ６の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路２２の第５入力端子ＶＩＮ５ａに接続されている。さらに電池セルＣＬ５の正極端子と高電位側端子ＴＨとの接続点は、電流制限抵抗Ｒと並列な配線を介してセル電圧検知／バランス回路５２−１の電源端子ＶＣＣａに接続されている。

【0074】

同様に、組電池システム５５の電池ブロック５１−２は、例えば、図７に示すように、低電位側端子ＴＬと高電位側端子ＴＨとの間に、低電位側から高電位側に向かって電池セルＣＬ６〜ＣＬ１０が直列に接続されている。また、電池セルＣＬ６の負極端子は、電池ブロック５１−１の電池セルＣＬ５の正極端子に接続されている。

【0075】

電池セルＣＬ６の負極端子と電池セルＣＬ５正極端子の接続点は、セル電圧検知／バランス回路５２−２のＶＳＳ端子ＶＳＳｂを介して接地されている。
電池セルＣＬ６の正極端子と電池セルＣＬ７の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−２の第１入力端子ＶＩＮ１ｂに接続されている。

【0076】

電池セルＣＬ７の正極端子と電池セルＣＬ８の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−２の第２入力端子ＶＩＮ２ｂに接続されている。
電池セルＣＬ８の正極端子と電池セルＣＬ９の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−２の第３入力端子ＶＩＮ３ｂに接続されている。

【0077】

電池セルＣＬ９の正極端子と電池セルＣＬ１０の負極端子との接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−２の第４入力端子ＶＩＮ４ｂに接続されている。

【0078】

電池セルＣＬ１０の正極端子と高電位側端子ＴＨとの接続点は、電流制限抵抗Ｒを介してセル電圧検知／バランス回路５２−２の第５入力端子ＶＩＮ５ｂに接続されている。さらに電池セルＣＬ５の正極端子と高電位側端子ＴＨとの接続点は、電流制限抵抗Ｒと並列な配線を介してセル電圧検知／バランス回路５２−２の電源端子ＶＣＣｂに接続されている。

【0079】

セル電圧検知／バランス回路５２−１は、大別すると、電圧測定対象、充電対象あるいは放電対象の電池セルを選択的に切り替えて接続する接続切替部６１と、電池ブロック５１−１の温度に応じた信号を出力する温度センサ６２と、温度センサ６２の出力信号に基づいて電池ブロック５１−１の温度を検知する温度検知回路６３と、供給された電源電圧ＶＣＣａを昇圧して各部に出力する昇圧回路６４と、電源電圧ＶＣＣａを安定化して安定化電源ＶＤＤａとして各部に出力するＶＤＤレギュレータ６５と、コンデンサＣ１の蓄電電圧に相当する電圧を出力するバッファアンプ６６と、電源電圧ＶＣＣａから内部基準電圧を生成して出力する内部基準電圧源６７と、内部基準電圧源６７の出力した内部基準電圧に基づいてバッファアンプ６６の出力電圧のアナログ／ディジタル変換を行って電圧データとして出力するＡＤコンバータ６８と、ＡＤコンバータ６８の出力に基づいて接続切替部３１の制御を含むセル電圧検知／バランス回路５２−１全体の制御を行うコントローラ６９と、外部との間で通信を行う第１通信インタフェース７０及び第２通信インタフェース７１と、を備えている。

【0080】

上記構成において、接続切替部６１は、第１高電位側スイッチＳＨ１ａ〜第６高電位側スイッチＳＨ６ａ、第１低電位側スイッチＳＬ１ａ〜第５低電位側スイッチＳＬ５ａ、接地スイッチＳＬ０ａ、電流制限抵抗Ｒ１ａ、電圧検出スイッチＳＡＤａ及びセルバランススイッチＳＣＢａを備えている。
また、バッファアンプ６６、内部基準電圧源６７及びＡＤコンバータ６８は、電圧測定部を構成している。
また、コンデンサＣ１は、コンデンサ接続端子ＨＣＰａとコンデンサ接続端子ＨＣＮａとの間に接続され、コンデンサＣ２は、コンデンサ接続端子ＨＣＮａとコンデンサ接続端子ＢＣａとの間に接続され、結果としてコンデンサＣ１と、コンデンサＣ２とは、並列に接続されている。

【0081】

同様に、セル電圧検知／バランス回路５２−２は、大別すると、電圧測定対象、充電対象あるいは放電対象の電池セルを選択的に切り替えて接続する接続切替部８１と、電池ブロック５１−２の温度に応じた信号を出力する温度センサ８２と、温度センサ８２の出力信号に基づいて電池ブロック５１−２の温度を検知する温度検知回路８３と、供給された電源ＶＣＣｂの電圧を昇圧して各部に出力する昇圧回路８４と、電源電圧ＶＣＣｂを安定化して安定化電源ＶＤＤｂとして各部に出力するＶＤＤレギュレータ８５と、コンデンサＣ１の蓄電電圧に相当する電圧を出力するバッファアンプ８６と、電源電圧ＶＣＣｂから内部基準電圧を生成して出力する内部基準電圧源８７と、内部基準電圧源８７の出力した内部基準電圧に基づいてバッファアンプ８６の出力電圧のアナログ／ディジタル変換を行って電圧データとして出力するＡＤコンバータ８８と、ＡＤコンバータ８８の出力に基づいて接続切替部８１の制御を含むセル電圧検知／バランス回路５２−２全体の制御を行うコントローラ８９と、外部との間で通信を行う第１通信インタフェース９０及び第２通信インタフェース９１と、を備えている。

【0082】

上記構成において、接続切替部８１は、第１高電位側スイッチＳＨ１ｂ〜第６高電位側スイッチＳＨ６ｂ、第１低電位側スイッチＳＬ１ｂ〜第５低電位側スイッチＳＬ５ｂ、接地スイッチＳＬ０ｂ、電流制限抵抗Ｒ１ｂ、電圧検出スイッチＳＡＤｂ及びセルバランススイッチＳＣＢｂを備えている。
また、バッファアンプ８６、内部基準電圧源８７及びＡＤコンバータ８８は、電圧測定部を構成している。
また、コンデンサＣ１は、コンデンサ接続端子ＨＣＰｂとコンデンサ接続端子ＨＣＮｂとの間に接続され、コンデンサＣ２は、コンデンサ接続端子ＨＣＮｂとコンデンサ接続端子ＢＣｂとの間に接続され、結果としてコンデンサＣ１と、コンデンサＣ２とは、並列に接続されている。

【0083】

次に第２実施形態の動作について説明する。
第２実施形態の動作は、基本的には、第１実施形態の動作と同様であるので、再び図４及び図５を参照して、主要な動作部分についてのみ説明する。
セル電圧検知／バランス回路５２−１は、図４に示した処理手順に従い、第１実施形態と同様に、電池セルＣＬ１〜ＣＬ５の電圧を測定し、ディジタル電圧データを記憶する。

【0084】

さらにセル電圧検知／バランス回路５２−１は、第６高電位側スイッチＳＨ６ａ、接地スイッチＳＬ０ａ及び電圧検出スイッチＳＡＤａを順次制御して、電池ブロック５１−２の第１番目の電池セルである電池セルＣＬ６の電圧を測定し、ディジタル電圧データを記憶する。

【0085】

一方、セル電圧検知／バランス回路５２−２は、図４に示した処理手順に従い、第１実施形態と同様に、電池セルＣＬ６〜ＣＬ１０の電圧を測定し、ディジタル電圧データを記憶する。
そして、セル電圧検知／バランス回路５２−１及びセル電圧検知／バランス回路５２−２は、未だセルバランス処理が完了していないためセルバランス処理（ステップＳ１３）に移行する。

【0086】

次に再び図５を参照してセルバランス処理について説明する。
以下の説明においては、主として、セル電圧検知／バランス回路５２−１の動作についてのみ説明する。
まず、セル電圧検知／バランス回路５２−１のコントローラ６９は、記憶したディジタル電圧データに基づいて、全電池セルＣＬ１〜ＣＬ５及び電池ブロック５１−２の電池セルＣＬ６のうち、最も電圧が高い電池セルを電荷転送元電池セルとし、最も電圧が低い電池セルを電荷転送先電池セルとする（ステップＳ３１）。

【0087】

以下の説明においては、最も電圧が高い電池セルが電池セルＣＬ２であり、最も電圧が低い電池セルが電池セルＣＬ６であったものとする。
したがって、電池セルＣＬ２が電荷転送元電池セルであり、電池セルＣＬ６が電荷転送先セルであったものとする。

【0088】

まず、セル電圧検知／バランス回路５２−１のコントローラ６９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２を小容量コンデンサであるコンデンサＣ１に接続する（ステップＳ３２）。

【0089】

続いて、コントローラ６９は、ステップＳ３２〜ステップＳ３７の処理を行い、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２のコンデンサＣ１による充電が完了した場合には（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、コントローラ６９は、電荷転送先電池セルである電池ブロック５１−２の電池セルＣＬ６を大容量コンデンサであるコンデンサＣ２に接続する（ステップＳ３８）。

【0090】

具体的には、コントローラ６９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、第５低電位側スイッチＳＬ５ａ、第６高電位側スイッチＳＨ６ａ及びセルバランススイッチＳＣＢａを閉状態（オン状態）とする。これにより、コンデンサＣ２の電荷は、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６に転送され、電池セルＣＬ６とコンデンサＣ２の容量差及び電圧差に応じて電池セルＣＬ６の電圧が上昇する。

【0091】

続いてコントローラ６９は、電池セルＣＬ６がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ３９）、電池セルＣＬ６がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ３９；Ｙｅｓ）、コントローラ６９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧測定を行う（ステップＳ４０）。

【0092】

続いて、コントローラ６９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６に対応するディジタル電圧データを測定結果として図示しない内蔵メモリにそれぞれ記憶する（ステップＳ４１）。
続いてコントローラ６９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧と、を比較し、電圧差が既定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。

【0093】

ステップＳ４２の判別において、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧との電圧差が既定値を超えている場合には（ステップＳ４２；Ｎｏ）、電荷の転送が完了していないので、コントローラ６９は、
コンデンサＣ２を電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２に接続する（ステップＳ４３）。

【0094】

次にコントローラ６９は、処理を再びステップＳ３６に移行し、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２をバッファアンプ３６に接続し電圧測定を行う（ステップＳ３６）。
続いてコントローラ６９は、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２のコンデンサＣ１による充電が完了したか否か、すなわち、コンデンサＣ２の電圧が、ステップＳ４０で測定した電池セルＣＬ２の電圧に等しくなっているか否かを判別する（ステップＳ３７）。

【0095】

ステップＳ３７の判別において、未だ大容量コンデンサであるコンデンサＣ２の電池セルＣＬ２による充電が完了していない場合には、コントローラ６９は、待機状態となる。
ステップＳ３７の判別において、大容量コンデンサであるコンデンサＣ２の電池セルＣＬ２による充電が完了した場合には（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、コントローラ６９は、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６を大容量コンデンサであるコンデンサＣ２に接続する（ステップＳ３８）。

【0096】

これにより、コンデンサＣ２の電荷は、転送先セルである電池セルＣＬ６に転送され、電池セルＣＬ６とコンデンサＣ２の容量差及び電圧差に応じて電池セルＣＬ６の電圧が上昇する。
続いてコントローラ６９は、電池セルＣＬ６がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ３９）、電池セルＣＬ６がコンデンサＣ２により充電されるのに十分なセトリング時間が経過した場合には（ステップＳ３９；Ｙｅｓ）、コントローラ６９は、全スイッチを開状態（オフ状態）とし、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧測定を行う（ステップＳ４０）。

【0097】

続いて、コントローラ６９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２及び電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６に対応するディジタル電圧データを測定結果として図示しない内蔵メモリにそれぞれ記憶する（ステップＳ４１）。

【0098】

続いてコントローラ６９は、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧と、を比較し、電圧差が既定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。
ステップＳ４２の判別において、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧との電圧差が既定値を超えている場合には、ステップＳ４３、ステップＳ４４の処理を経て、コンデンサＣ２が電池セルＣＬ２により直接充電がなされた後、再び処理をステップＳ３８に移行し、以下、同様の処理を繰り返すこととなる。

【0099】

一方、ステップＳ４２の判別において、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２の電圧と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６の電圧との電圧差が既定値以下である場合には（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、電荷転送元電池セルである電池セルＣＬ２と、電荷転送先電池セルである電池セルＣＬ６との間でのセルバランス処理は完了したので、処理を再びステップＳ１１に移行する。

【0100】

そして、以下同様の処理（ステップＳ１１〜ステップＳ１３）を繰り返し、全ての電池セルＣＬ１〜ＣＬ５及び電池ブロック５１−２の電池セルＣＬ６の電圧差が、規定値以下となるセルバランス処理終了条件を満たすと（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、処理を終了することとなる。

【0101】

しかしながら、これと並行して電池ブロック５１−２においても、独自にセルバランス処理が行われているので、再び電池ブロック５１−２の電池セルＣＬ６の電圧差が生じた場合には、セルバランス処理を継続することとなる。
すなわち、電池ブロック５１−１及び電池ブロック５１−２の間でもブロックを超えてセルバランス処理が働くこととなる。

【0102】

これらの結果、セルバランス処理が進行し、電池ブロック５１−１を構成している電池セルＣＬ１〜ＣＬ５及び電池ブロック５１−２を構成している電池セルＣＬ６〜ＣＬ１０の電圧差が、規定値以下となるセルバランス処理終了条件を満たすと（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、処理を終了する。

【0103】

以上の説明のように、第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、複数の電池ブロックを有する場合でも、電池ブロック全体のセルバランスを図ることが可能となる。

【0104】

以上、本発明を実施形態をもとに説明したが、これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素及びその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0105】

以上の説明においては、小容量のコンデンサとしてのコンデンサＣ１を用いてコンデンサＣ２の初期充電を行う場合に、電荷転送元電池セルとしての高電圧側の電池セルによりコンデンサＣ１を充電して、コンデンサＣ２の初期充電を行う構成としていたが、電荷転送先の低電圧側の電池セルによりコンデンサＣ１を充電して、コンデンサＣ２の初期充電を行う構成とすることも可能である。

【0106】

以上の説明においては、最も電圧が高い電池セルと最も電圧が低い電池セルをコンデンサＣ２を介して接続してセルバランスをとる構成を採っていたが、従来と同様に低電位側の電池セルから順番にコンデンサＣ２を介してセルバランスをとる構成を採ったり、最大電圧の電池セル→最小電圧の電池セル、第２番目に電圧が高い電池セル→第２番目に電圧が低い電池セル、…という風に予め所定の順番を決めてコンデンサＣ２を介してセルバランスをとったりするように構成することも可能である。

【0107】

以上の説明においては、コントローラ３９、６９、８９は、ロジック回路として構成していたが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース、入出力ポート等を搭載したマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）として構成し、制御プログラムにより動作させるように構成することも可能である。

【0108】

以上の説明においては、接続切替部３１、６１、８１を構成している複数のスイッチ、すなわち、複数の電池セルのうちいずれか一つの電池セル、コンデンサＣ１（第１のコンデンサ）あるいはコンデンサＣ２（第２のコンデンサ）のうち、いずれか二つを選択的に同時接続可能な複数のスイッチのそれぞれの構成については、詳細に述べなかったが、ＭＯＳＦＥＴのように半導体スイッチを用いるように構成することも可能である。この構成によれば、一層の装置の小型化が図れる。
さらにセル電圧検知／バランス回路２２、５２−１、５２−２全体（＝接続切替部及び制御部に相当）を半導体ＩＣとして構成することも可能である。この構成によれば、より一層の装置の小型化が図れる。

【符号の説明】

【0109】

１０、５０ 電池システム
１１ 外部装置
１２、５５ 組電池システム
２１ 電池ブロック
２２、５２−１、５２−２ セル電圧検知／バランス回路（電圧均等化装置）
３１、６１、８１ 接続切替部（切替制御部、電圧均等化装置）
３２、６２、８２ 温度センサ
３６、６６、８６ バッファアンプ（電圧測定部）
３７、６７、８７ 内部基準電圧源（電圧測定部）
３８、６８、８８ ＡＤコンバータ（電圧測定部）
３９、６９、８９ コントローラ（制御部、切替制御部、電圧均等化装置）
５１−１ 電池ブロック（第１の電池ブロック）
５１−２ 電池ブロック（第２の電池ブロック）
Ｃ１ コンデンサ（第１のコンデンサ［小容量コンデンサ］、電圧均等化装置）
Ｃ２ コンデンサ（第２のコンデンサ［大容量コンデンサ］、電圧均等化装置）
ＣＬ１〜ＣＬ１０ 電池セル
ＳＨ１〜ＳＨ５ 第１高電位側スイッチ〜第５高電位側スイッチ
ＳＨ１a〜ＳＨ６a 第１高電位側スイッチ〜第６高電位側スイッチ
ＳＨ１b〜ＳＨ６b 第１高電位側スイッチ〜第６高電位側スイッチ
ＳＬ１〜ＳＬ４ 第１低電位側スイッチ〜第４低電位側スイッチ
ＳＬ１a〜ＳＬ５a 第１低電位側スイッチ〜第５低電位側スイッチ
ＳＬ１b〜ＳＬ５b 第１低電位側スイッチ〜第５低電位側スイッチ
ＳＬ０、ＳＬ０a、ＳＬ０b 接地スイッチ
ＳＡＤ、ＳＡＤa、ＳＡＤb 電圧検出スイッチ
ＳＣＢ、ＳＣＢa、ＳＣＢb セルバランススイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】